JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제15권4호
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pp.501-505
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2015
In this paper, we demonstrated a 4W power amplifier monolithic microwave integrated circuit (MMIC) for Ku-band satellite communication applications. The used device technology relies on $0.25{\mu}m$ GaAs pseudomorphic high electron mobility transistor (PHEMT) process. The 4W power amplifier MMIC has linear gain of over 30 dB and saturated output power of over 36.1 dBm in the frequency range of 13.75 GHz ~ 14.5 GHz. Power added efficiency (PAE) is over 30 %.
전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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pp.79-84
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1998
A novel zero voltage and zero current switching (ZVZCS) full bridge (FB) PWM converter with low output current ripple is presented. A simple auxiliary circuit added in the secondary provides ZVZCS conditions to primary switches, ZVS for leading-leg switches and ZCS for lagging-leg switches, as well as reduces the output current ripple (ideally zero ripple). The auxiliary circuit includes neither lossy components nor additional active switches which are demerits of the previously presented ZVZCS converters. Many advantages including simple circuit topology, high efficiency, low cost and low current ripple make the new converter attractive for high performance high power (>1kW) applications. The principle of operation, features and design considerations are illustrated and verified on a 2.5kW, 100KHz IGBT based experimental circuit.
본 연구에서 GaAs pHEMT와 도파관-마이크로스트립 변환구조를 이용하여 38 GHz 대역 하이브리드 전력증폭기 모듈이 개발되었다. 10 mil duroid 기판이 전력증폭가와 도파관-마이크로스트립 변환구조 제작에 사용되었다. 제작된 도파관-마이크로스트립 변환구조는 32 - 40 GHz 대역까지 약 I dB 삽입손실(back to back)의 측정 결과를 보였다. 전력증폭기 모듈의 측정 결과, 36.8 - 38.5 GHz에서 대략 출력 전력 29 dBm(P1.5 dB), 전력 이득은 7.2 dB, PAE 는 11.2 % 였다.
Kim, Byung-Seop;Shin, Joong-Rin;Park, Jong-Bae;Shin, Yong-Hak
KIEE International Transactions on Power Engineering
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제4A권2호
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pp.58-68
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2004
This paper presents an optimal routing algorithm (ORA) for maximizing voltage stability as well as for minimizing power loss in radial power systems. In the proposed ORA, a novel voltage stability index (VSI) for real-time assessment is newly introduced based on the conventional critical transmission path framework. In addition, the suggested algorithm can automatically detect the critical transmission paths resulting in voltage collapse when additional real or reactive loads are added. To implement an effective ORA, we have developed an improved branch exchange (IBE) method based on a loss calculation index and tie-branch power flow equations, which are suggested for real-time applications. The proposed algorithm has been tested with IEEE test systems as well as a large-scale power system in Korea to demonstrate its effectiveness and efficiency.
본 논문에서는 메타구조를 이용하여 하나의 RF LDMOS로 새로운 Class-E 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 구조는 Class-E 전력증폭기 특성을 갖는 메타물질 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로는 전력증폭기의 정합 회로를 구현을 위하여 주파수 오프셋과 CRLH 전송 선로의 비선형 위상 기울기에 의해 얻을 수 있다. 또한, 제안된 전력증폭기의 효율을 향상 시키기 위하여 출력 정합 회로에 CRLH 구조를 이용하여 구현하였다. 동작 주파수는 13.56MHz로 정하였다. Class-E 전력 증폭기의 측정된 출력 전력은 39.83dBm, 이득은 11.83 dB이다. 이 지점에서 얻은 전력효율(PAE)은 73%이다.
본 논문은 Guanella의 1:1 transmission-line transformer와 harmonic filtering 방식을 이용한 13.56 MHz 고효율 전류 모드 D급(CMCD) 전력증폭기를 제안한다. 출력 정합 네트워크에 기존의 D급 전력증폭기의 부하 네트워크를 변형하여 harmonic filtering 방식을 포함시킴으로써 낮은 2차와 3차 고조파 특성을 얻었다. 제작된 CMCD 전력증폭기는 13.56 MHz의 CW 입력 신호를 사용하여 측정하였을 때, 13.4 dB의 전력 이득을 가지며, 44.4 dBm의 출력에서 84.6 %의 높은 PAE 특성을 나타내었다. 같은 출력에서 2차 3차 고조파는 각각 -50.3 dBc와 -46.4 dBc를 나타냈다.
MOSFET 트랜지스터의 전기적인 특성 변화에 따른 Class-E RF 전력 증폭기의 신뢰성 특성을 분석하였다. Class-E 전력 증폭기에서 MOSFET는 높은 효율을 얻기 위해 스위치로 동작하며, 이로 인해 MOSFET가 off 되었을 때 드레인 단자에 높은 전압 신호가 발생한다. 회로가 동작함에 따라 높은 전압의 스트레스로 인하여 MOSFET의 문턱 전압은 증가하고 전자의 이동도는 감소하여 MOSFET의 드레인 전류는 감소하게 된다. Class-E 전력 증폭기에서 MOSFET의 전류가 감소하면 전력 효율 및 출력 전력은 감소하게 된다. 그러나 class-E 전력증폭기에서 작은 부하 인덕터를 사용할 경우 큰 인덕터를 사용하는 경우에 비 해 신뢰성 특성을 향상시킬 수 있다. 1mH의 부하 인덕터를 사용한 경우 $10^{7}$초 후에 드레인 전류는 46.3%가 감소하였으며, 전력 효율은 58%에서 36%로 감소하였다. 그러나 1nH의 부하 인덕터를 사용한 경우 드레인 전류는 8.89%, 전력 효율 59%에서 55%로 감소하여 우수한 신뢰성 특성을 보여주었다.
This paper proposes a zero-current-transition(ZCT) synchronous buck converter using auxiliary circuit with soft-switching for light weight and high efficiency. In this scheme, an auxiliary circuit is added to the conventional synchronous rectifier buck converter and used to achieve soft-switching condition for both the main switch and synchronous switch. In addition, the switch in the auxiliary circuit operates under soft-switching conditions. Thus, the proposed converter provides a higher efficiency. The basic operations, in this paper, are discussed and design guidelines are presented. The usefulness of the proposed converter is verified on a 200KHz, 20 W prototype converter.
본 논문에서는 적응형 바이어스와 PBG 구조를 이용하여 Doherty 증폭기의 효율 및 선형성을 개선하였다. PBG 구조를 출력 정합회로에 구현하였으며, 적응형 바이어스를 peaking amplifier에 적용하여 Doherty 증폭기의 효율뿐 아니라 선형성을 개선할 수 있었다. 제안된 구조를 이용한 Doherty 증폭기는 기존의 전력증폭기에 비해 PAE $12\%$, $IMD_3-7.5dBc$ 개선하였다.
무선 통신을 위한 전력 증폭기를 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정으로 구현하였다. 전력 효율을 증가시키기 위하여 class-E 구조를 사용하여 soft-switching 특성을 활용하였다. Class-E 부하 회로의 DC-feed 인덕터는 유한한 값을 갖도록 하여 RF-choke을 사용하는 경우에 비해 동일한 전력과 공급 전압에 대해 필요로 하는 부하 저항의 크기를 증가시킴으로써 전력 효율을 더욱 증가시킬 수 있었다. 또한 common-gate switching 방법을 사용하여 기존의 switching 방법에 비해 허용되는 공급 전압의 크기를 두배 정도 증가시킬 수 있도록 하였다. 이러한 기법을 사용함으로써 900MHz의 주파수에서 공급 전압이 1.8V일 때 트랜지스터에 아무런 전압 stress를 가하지 않고 0.9W의 전력을 41%의 효율(power added efficiency, PAE)을 가지면서 50Ω 부하에 전달함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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